20.11.2013
216.012.836e

РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиационной защите в составе ядерной энергетической установки для космического аппарата. Защита в местах прохода трубопроводов снабжена вставками из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон, закрепленными на внешней поверхности защиты и отделяющими трубопроводы от герметизирующей оболочки контейнера с гидридом лития. Кроме этого, переднее и заднее днища защиты снабжены разделенными в окружном направлении на полости коллекторами, которые соединены между собой трубками, содержащими охлаждающий теплоноситель и закрепленными на размещенной в гидриде лития между коллекторами перфорированной обечайки защиты, переднее днище которой дополнительно снабжено эквидистантно расположенной сферической оболочкой с радиальными выштамповками, образующими совместно с передним днищем изолированные полости, соединяющиеся в центре и имеющие на периферии выход в полости коллектора на переднем днище, а полости заднего коллектора снабжены патрубками подвода и отвода теплоносителя. При этом узлы крепления защиты к агрегатам ядерной энергетической установки размещены на перегородках полостей коллекторов, выполненных на переднем и заднем днищах защиты. Технический результат: обеспечение приемлемого температурного режима гидрида лития, исключающего выход из него водорода и его диффузию через оболочку защиты в космическое пространство. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиационным защитам космических ядерных энергетических установок (КЯЭУ), используемым для обеспечения на космическом аппарате (КА) допустимых уровней ионизирующего излучения.

Известен ряд конструкций радиационных защит представляющих собой герметичный контейнер конической формы, заполненный гидридом лития, приведенных, например, в книге «Основы теории, конструкции и эксплуатации космических ЯЭУ / А.А. Куландин, С.В. Тимашев, В.Д. Атамасов и др. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987,180 с.

Наиболее близким техническим решением, к заявленному, является радиационная защита ЯЭУ КА, снабженная на конической поверхности прямолинейными углублениями (каналами), проходящими по образующим конуса. Они служат для прохода через защиту трубопроводов жидкометаллического контура, (см. статью Богуш И.П., Грязнов Г.М., Жаботинский Е.Е. и др. Космическая термоэмиссионная ЯЭУ по программе «Топаз». Принципы конструкции и режимы работы //Атомная энергия, 1991, т.70, вып.4).

Недостатком такой радиационной защиты является, в случае высокой температуры теплоносителя в трубопроводах, перегрев гидрида лития свыше 450°С, выход из него водорода с последующей диффузией через герметизирующую оболочку и, соответственно, ухудшение ослабляющих свойств радиационной защиты.

Задача, на выполнение которой направлено заявленное изобретение, - обеспечение необходимой радиационной обстановки на космическом аппарате путем исключения снижения ослабляющих свойств радиационной защиты.

Технический результат - обеспечение приемлемого температурного режима гидрида лития, исключающего выхода из него водорода и его диффузию через оболочку защиты в космическое пространство.

Этот результат достигается тем, что: защита в местах прохода трубопроводов снабжена вставками из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон, закрепленными на внешней поверхности защиты и отделяющими трубопроводы от герметизирующей оболочки контейнера с гидридом лития. Переднее и заднее днища защиты с гидридом лития снабжены разделенными в окружном направлении на полости коллекторами, которые соединены между собой трубками, содержащими охлаждающий теплоноситель и закрепленными на размещенной в гидриде лития между коллекторами перфорированной обечайке защиты, переднее днище которой дополнительно снабжено эквидистантно расположенной сферической оболочкой с радиальными выштамповками, образующими совместно с передним днищем изолированные полости, соединяющиеся в центре и имеющие на периферии выход в полости коллектора на переднем днище, а полости заднего коллектора снабжены патрубками для подвода и отвода теплоносителя. При этом узлы крепления защиты к агрегатам ядерной энергетической установки размещены на перегородках полостей коллекторов, выполненных на переднем и заднем днищах защиты. На фигуре 1 приведена схема радиационной защиты КЯЭУ. Радиационная защита представляет собой отсек с гидридом лития 1, включающий коническую оболочку 2 со сферическими днищами 3, 4. В местах прохода трубопроводов каналы конической оболочки снабжены вставками 5 из теплозащитного материала, например, на основе кварцевых волокон. Вставки размещены по всей длине канала между трубопроводом и герметизирующей оболочкой защиты.

На заднем и переднем днищах защиты 2 и 3 размещены коллектора 6 и 7. Каждый коллектор разделен в окружном направлении перегородками на отдельные полости, которые снабжены патрубками для подвода и отвода охлаждающего радиационную защиту теплоносителя. Между собой коллектора герметично соединены трубками 8. Дополнительно они прикреплены (припаяны) к размещенной в гидриде лития между коллекторами перфорированной оболочке 9. С целью подачи теплоносителя на переднее днище защиты оно снабжено дополнительной оболочкой 10, которая образует полость на переднем днище защиты.

Дополнительная оболочка снабжена радиальными выштамповками (зигами), которые формируют отдельные полости. Эти полости в центральной зоне днища объединены между собой, а на периферии каждая полость днища соединена с полостью в переднем коллекторе.

Перегородки в переднем и заднем коллекторах имеют ширину, позволяющую разместить на ней узел крепления защиты, например, выполнить в перегородке резьбовое отверстие.

Таким образом, образован тракт, по которому организовано возвратно поступательное движение теплоносителя от заднего коллектора по трубкам к переднему далее к центральной зоне переднего днища и затем обратно по трубкам к заднему коллектору.

Представленная конструкция радиационной защиты функционирует следующим образом.

Применение вставок 5 из кварцевого волокна обусловлено его высокой температурой функционирования и низкой теплопроводностью, что препятствует перетоку тепла от нагретых трубопроводов на оболочку радиационной защиты.

Отвод из защиты тепла, поступающего в нее от трубопроводов и от реактора, а также генерирующего непосредственно в самой радиационной защите осуществлено теплоносителем, подаваемым во входные полости заднего коллектора 6. Первоначально теплоноситель проходит по трубкам 8 к полостям переднего коллектора 7 и зазорам между днищем защиты 3 и оболочкой 10 к центральной зоне переднего днища защиты.

Затем теплоноситель по соседним полостям переднего днища возвращается к полостям переднего коллектора 7, соединенным трубками 8 с выходными полостями заднего коллектора 6. Через патрубки выходные полости коллектор 8 соединены со специальным контуром ядерной энергетической установки, в котором осуществляется охлаждение теплоносителя нагретого в радиационной защите.

Креплением трубок 8 к перфорированной оболочке 9 обеспечено снижение на них нагрузок при кристаллизации заливаемого в отсек защиты гидрида лития. Таким образом, исключается возможность разгерметизации контура охлаждения защиты на этапе ее изготовления.

Выполнение узлов крепления защиты на перегородках коллекторов обеспечивает включение размещенной в гидриде лития перфорированной оболочке с закрепленными на ней трубками в силовую схему защиты, что, как известно существенно повышает ее прочностные свойства.


РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 542 items.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.24af

Ядерная энергетическая установка космического аппарата

Изобретение относится к конструкциям космического аппарата с ядерной энергетической установкой (ЯЭУ). ЯЭУ содержит энергетический блок с последовательно расположенными по оси ядерным реактором, радиационной защитой и агрегатами жидкометаллического контура, систему отодвижения указанного блока и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474893
Дата охранного документа: 10.02.2013
Showing 1-10 of 419 items.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.24af

Ядерная энергетическая установка космического аппарата

Изобретение относится к конструкциям космического аппарата с ядерной энергетической установкой (ЯЭУ). ЯЭУ содержит энергетический блок с последовательно расположенными по оси ядерным реактором, радиационной защитой и агрегатами жидкометаллического контура, систему отодвижения указанного блока и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474893
Дата охранного документа: 10.02.2013

Похожие РИД в системе